第3节 电磁感应现象-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

本讲义聚焦电磁感应现象这一核心知识点，系统梳理从奥斯特发现电流磁效应到法拉第发现电磁感应现象的历史脉络，深入探究感应电流产生的条件（闭合回路磁通量变化，涵盖B、S、夹角变化三种情况），并延伸至ABS、无线充电等实际应用，构建完整的知识学习支架。 该资料以情境导入激发探究兴趣，通过法拉第实验装置的师生互动任务（如分析回路数量、磁场变化与电流关系）引导科学探究，结合磁通量变化分类讨论培养科学思维，例题与针对练强化物理观念。课中辅助教师开展实验教学，课后助力学生回顾原理、查漏补缺，提升学习效果。

第三节　电磁感应现象 【素养目标】　1.知道什么是电磁感应现象及发现这一现象的意义。2.参与探究感应电流产生条件的实验，理解磁通量的变化和感应电流产生的条件，能运用感应电流的产生条件判断感应电流能否产生。3.了解电磁感应在生产、生活中的广泛应用。 知识点一　电磁感应现象的发现 【情境导入】　1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围有磁场，即电能生磁，应用逆向思维，思考磁能生电吗。如果能，怎样检验是否生成了电流？ 提示：能，用灵敏电流计或电流的磁效应检验是否生成了电流。 【教材梳理】(阅读教材P138完成下列填空) 1．“电生磁”的发现 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 2．“磁生电”的发现 1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。 3．电磁感应 由磁生电的现象叫作电磁感应现象，由电磁感应现象产生的电流叫作感应电流。 4．发现电磁感应现象的意义 (1)电磁感应的发现使人们找到了“磁生电”的方法，打开了通向电气化的大门。 (2)电磁感应的发现铸成了电磁学研究实践的基石，丰富和完善着人们的世界观。 学生用书第133页 【师生互动】　如图所示，法拉第用该装置探究磁生电。开关一直闭合时，小磁针不偏转，只有开关闭合或开关断开时，小磁针才偏转，将铁芯换成木头，小磁针仍然发生偏转。 任务1.该装置中有几个回路？左侧回路中有电源吗？ 任务2.怎样检验左侧回路中是否产生了电流？ 任务3.铁芯换成木头，右侧电源能否给左侧回路供给电流？ 任务4.开关一直闭合时，电流稳定，磁场稳定，磁能生电吗？开关断开和闭合瞬间，小磁针才偏转，说明什么样的磁场可以生电？ 提示：任务1.两个，没有；任务2.观察小磁针是否偏转；任务3.不能；任务4.不能，只有变化的磁场才能生电。 (多选)下列说法正确的是(　　) A．库仑发现了电流的磁效应 B．奥斯特发现了产生感应电流的条件 C．法拉第发现了电磁感应现象 D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代 答案：CD 解析：奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，并总结了产生感应电流的条件，故A、B错误，C正确；电磁感应现象的发现，宣告了电磁学的诞生，开辟了人类的电气化时代，D正确。 知识点二　产生感应电流的条件 【情境导入】　(1)实验1：如图所示，导体棒AB做切割磁感线运动时，线路中是否有电流产生？而导体棒AB平行于磁感线运动时，线路中是否有电流产生？ (2)实验2：如图所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中是否有电流产生？当条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中是否有电流产生？ (3)实验3：如图所示，将小线圈A插入大线圈B中不动，当开关S闭合或断开时，电流计中是否有电流通过？若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流计中是否有电流通过？而开关S一直闭合，滑动变阻器的滑片不动时，电流计中是否有电流通过？ 提示：(1)有；没有。(2)有；没有。(3)有；有；没有。 学生用书第134页 【教材梳理】(阅读教材P139－P140完成下列填空) 1．实验：探究感应电流产生的条件 教材实验1中：导体棒做切割磁感线运动，回路的有效面积发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。 教材实验2中：磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁场发生变化，从而引起了磁通量的变化，产生了感应电流。 教材实验3中：开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时，小螺线管A中电流变化，从而引起穿过大螺线管B的磁通量变化，产生了感应电流。 2．产生感应电流的条件 只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。 【师生互动】　产生感应电流需要满足哪些条件？ 提示：电路一定是闭合的，且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 　实验：探究感应电流产生的条件 (2025·延安市第一中学高二月考)在“探究法拉第电磁感应现象”实验中，某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关组成的部分电路已连接好了，如图所示： (1)请使用两根导线，将电路补充完整。 (2)此实验中使用的电表应是________。(填选项前的字母) A．灵敏电流计 B．大量程的电压表 C．倍率适宜的欧姆表 (3)正确选择电表和连接电路后，开始实验探究。下列说法正确的是________。 A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都不会引起电表的指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转 答案：(1)图见解析　(2)A　(3)BD 解析：(1)将电池组、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电表与线圈B串联成另一个回路，实物图如图所示。 (2)本实验要使用灵敏电流计来检测电路中是否有电流产生。 (3)开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，都会引起电表的指针偏转，故A错误；线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电表的指针均会偏转，故B正确；开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电表的指针都会偏转，故C错误，D正确。 　感应电流产生条件的理解 (2025·广东中山高二期末)下列各图的线圈中能产生感应电流的是(B、D中磁场范围足够大)(　　) 答案：D 解析：产生感应电流的条件为：穿过线圈的磁通量发生变化且线圈闭合。题图A中由于线圈不闭合，则不会产生感应电流；题图B中线圈在匀强磁场中运动，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流；题图C中通过线圈的磁通量始终为0即不变，则不会产生感应电流；题图D中穿过回路的磁通量增大，且回路为闭合电路，则回路中会产生感应电流，故选D。 磁通量变化情况的分类 1．磁感应强度B不变，(面积)S发生变化，如图(a)所示。 2．面积S不变，磁感应强度B发生变化，如图(b)所示。 3．磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化，如图(c)所示。 学生用书第135页 针对练1.(2025·广东中山高二上)有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动，下列各图中能产生感应电流的是(　　) 答案：C 解析：题图A中线圈水平方向匀速运动时，穿过线圈的磁通量始终为零，则不会产生感应电流；题图B中线圈水平方向匀速运动时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流；题图C中线圈绕轴转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，则会产生感应电流；题图D中线圈绕轴转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，则不会产生感应电流，故选C。 针对练2.(2025·广东广雅中学校考期末)如图所示，空间中存在垂直于纸面的有界匀强磁场，圆形闭合金属线圈处于位置1、2、3、4时，均与磁场边界相切。线圈在下列运动过程中，不产生感应电流的是(　　) A．从位置1平移到位置2 B．从位置2平移到位置3 C．从位置3平移到位置4 D．在位置2以圆形线圈的任一直径为轴转动 答案：B 解析：感应电流的产生需要有两个条件：回路闭合和磁通量变化。根据Φ＝BS，圆形闭合金属线圈从位置1平移到位置2，有效面积S增加，则向里的磁通量增加，能产生感应电流；从位置2平移到位置3，B和S均不变，无法产生感应电流；从位置3平移到位置4，有效面积S减小，则向里的磁通量减小，能产生感应电流；在位置2以圆形线圈的任一直径为轴转动时，有效面积S为圆形面积在垂直磁场方向的投影，有效面积S会变化，从而引起磁通量改变，能产生感应电流，故选B。 知识点三　电磁感应的应用 电磁感应的几个应用 1．汽车防抱死制动系统(ABS)。 2．无线充电技术。 如图为汽车防抱死制动系统(ABS)中的轮速传感器，铁质齿轮P与车轮同步转动，右侧有一个绕着线圈的磁铁Q。当每个轮齿在接近和离开Q时，线圈中会出现感应电流。下列说法正确的是(　　) A．车轮正常运转时线圈中没有感应电流 B．车轮抱死时线圈中也有感应电流 C．当每个轮齿在接近磁铁Q时，线圈中磁通量不变 D．当每个轮齿在离开磁铁Q时，线圈中磁通量发生了变化 答案：D 解析：汽车运转时，铁质齿轮P与车轮同步转动，当每个轮齿在接近和离开磁铁Q时，穿过线圈中的磁通量会发生改变，线圈中总会感应出感应电流，故A、C错误，D正确；汽车车轮抱死时，铁质齿轮P不转动，线圈中的磁通量不会发生改变，线圈中没有感应电流，故B错误。故选D。 下列电器主要利用了电磁感应的是(　　) A．电饭煲 B．电风扇 C．电吹风 D．手机无线充电装置 答案：D 解析：电饭煲利用的是电流的热效应，电能转化为内能的原理；电风扇利用的是电能转化为机械能的原理；电吹风利用的是电能转化为机械能和内能的原理；手机无线充电装置主要利用了电磁感应的原理。故选D。 1．(多选)在电磁学的发展历程中，奥斯特与法拉第的贡献值得人们纪念。下列有关说法正确的是(　　) A．奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了右手螺旋定则和分子电流假说 B．电流的磁效应的发现，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，掀起了一场研究电与磁关系的浪潮 C．法拉第虽然发现了电磁感应现象，但发现过程并不是一帆风顺的，也曾受思维定式的影响 D．电磁感应的发现，开辟了人类的电气化时代，促进了人类文明的发展 答案：CD 解析：奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了右手螺旋定则和分子电流假说，选项A错误；电流的磁效应的发现掀起了一场研究电与磁关系的浪潮，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，电磁感应现象的发现，宣告了电磁学的诞生，开辟了人类的电气化时代，选项B错误，C、D正确。 学生用书第136页 2．为探究产生感应电流的条件，几位同学做了如下的实验。 (1)小李同学选用图甲中的器材模仿法拉第的实验进行探究： ①请在实物图甲中，用笔画线代替导线将电路补充完整。 ②实验过程中，记录的实验现象如下表所示，观察四项实验结果，能够得出结论：产生感应电流的条件与________(选填“A”、“B”或“C”)的变化有关。 开关和滑动变阻器的状态 线圈B中是否有电流 开关闭合瞬间 有 开关断开瞬间 有 开关闭合时，滑动变阻器不动 无 开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片 有 A．磁场　　　 B．电场 C．闭合导体回路包围的面积 (2)小张同学用导轨、导体棒、电表、导线组成图乙所示的电路，整个电路处于垂直导轨的磁场中，当导体棒在金属导轨上向右移动时，电表中有电流，得出结论，产生感应电流的条件与________(选填“A”、“B”或“C”)的变化有关。 A．磁场　　　 B．电场 C．闭合导体回路包围的面积 答案：(1)①图见解析　②A　(2)C 解析：(1)①如图所示。 ②观察四项实验结果，只有磁场发生变化时，才会产生感应电流，故选A。 (2)根据题意，当导体棒在金属导轨上向右移动时，回路围成面积增大，电表中有电流，得出结论，产生感应电流的条件与闭合导体回路包围的面积变化有关，故选C。 3.(粤教版P142T1改编)如图所示，匀强磁场中有一个闭合的弹簧线圈，线圈的平面垂直于磁感线，下列过程中线圈会产生感应电流的是(　　) A．线圈扩张 B．线圈自下向上运动 C．线圈自上向下运动 D．线圈自左向右运动(未穿出磁场) 答案：A 解析：线圈扩张，线圈中磁通量变大，线圈中会产生感应电流，故A会；线圈自下向上运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故B不会；同理C不会；在未穿出磁场的前提下，线圈自左向右运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故D不会。 4.(多选)主持节目、演唱常用到话筒，其中有一种动圈式话筒，其工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永久磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是 (　　) A．该传感器是根据电流的磁效应工作的 B．该传感器是根据电磁感应原理工作的 C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量会改变 D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流 答案：BC 解析：当声波使膜片前后振动时，穿过金属线圈的磁通量会改变，线圈中产生感应电流，将声音信号转变为电信号，该传感器是根据电磁感应原理工作的，A、D错误，B、C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $